ชีรณัฐ ยูสานนท์ ชื่อเล่น น้ำชา นับถือ​ศาสนาคริสต์ นิกายโรมันคาทอลิก เป็นบุตรของร้อยเอกชมพล กับสุนิสา ยูสานนท์[1] มีน้องชายหนึ่งคนชื่อกษิดิศ ยูสานนท์[2] (ชื่อเล่น: น้ำซุป)[3] ครอบครัวมีเชื้อสายเวียดนาม[4] ฐานะทางบ้านค่อนข้างดี[5] มารดาเป็นประธานบริษัทและเป็นผู้บริหารโรงแรม[6] ส่วนบิดารับราชการทหารและเป็นนักการเมืองพรรครักษ์สันติ[7]

ชีรณัฐเข้ารับการศึกษาที่โรงเรียนมาแตร์เดอีวิทยาลัย จนถึงระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จึงย้ายไปเรียนประจำที่วิทยาลัยเซนต์บริจิตส์เลสมูร์ดี (St. Brigids College Lesmurdie) เมืองเพิร์ธ ประเทศออสเตรเลีย[8] หลังสำเร็จการศึกษาเธอจึงกลับมาศึกษาต่อระดับปริญญาตรีที่วิทยาลัยนานาชาติ มหาวิทยาลัยศิลปากร แต่พ้นสภาพการเป็นนักศึกษา เนื่องจากทำงานในวงการบันเทิง จึงไม่มีเวลาไปเรียนหนังสือ ต้องย้ายไปเรียนที่ วิทยาลัยนานาชาติ มหาวิทยาลัยกรุงเทพ[3][8] แต่ท้ายสุดเธอจบปริญญาตรีที่วิทยาลัยนานาชาติราฟเฟิลส์ ในสาขากราฟิกดีไซน์เมื่อปี 2556

เธอใฝ่ฝันที่จะเป็นนักร้องมาตั้งแต่เด็ก ชีรณัฐจึงขอทางบิดามารดาเรียนด้านดนตรีและศิลปะ เช่น เปียโน, บัลเลต์ และวาดเขียน และสนใจที่จะศึกษาต่อต่างประเทศเมื่ออายุ 14 ปี เพื่อหาประสบการณ์เรื่องศิลปะและการร้องเพลง[8] โดยมีครอบครัวให้การสนับสนุน[9] ทั้งนี้เมื่อครั้งเธอยังศึกษาอยู่ที่โรงเรียนมาแตร์เดอีวิทยาลัย เธอเคยประกวดร้องเพลงประสานเสียงกับเพื่อน ๆ ในห้องโดยได้ตำแหน่งชนะเลิศ และเมื่อครั้งที่เธอศึกษาอยู่ต่างประเทศเธอได้ร้องเพลงในงานโรงเรียนโดยเพื่อน ๆ ได้แสดงความชอบใจ จนกลายเป็นแรงผลักดันให้เธออยากร้องเพลงต่อไป[3]

ขณะเธอศึกษาอยู่มหาวิทยาลัยศิลปากร เธอได้อัดเสียงร้องของตนเองและส่งเดโมเทปไปสมัครที่แกรมมี่และได้รับการคัดเลือกในเวลาต่อมา[8] สถาพร พานิชรักษาพงศ์ กรรมการผู้จัดการ จีเอ็มเอ็มทีวี ได้เข้ามาบอกเธอว่า "รู้ไหม ชาจะได้เป็นนักร้องแล้วนะ"[3] โดยผลงานชิ้นมีชื่อของเธอคือ "รักแท้...ยังไง" และ "ดาวบนฟ้า ปลาในน้ำ เธอในฝัน" แต่งขึ้นโดยนิติพงษ์ ห่อนาค[3]ด้านชีวิตส่วนตัวเธอคบหาดูใจกับ ดร.ดิลกะ ลัทธพิพัฒน์ ชื่อเล่น ดร.วาว แฟนหนุ่มนักธุรกิจนอกวงการ ปัจจุบันเธอได้สมรสกับ ดร.ดิลกะ ลัทธพิพัฒน์ เป็นที่เรียบร้อยแล้ว เมื่อวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2563